混合信号示波器的模拟通道和数字通道

　　混合信号示波器于1993年首次出现，有两个模拟通道，8个或16个数字通道。在接下来的几年里，主流MSO基本上锁定了2或4个模拟通道和16个数字通道。作为嵌入式系统设计师必要的调试工具，通道数量基本锁定在2或4个模拟通道和16个数字通道上。嵌入式设计师使用MSO是因为它从能够查看2或4个信号扩展到能够查看最多20个信号，而不需要求助于最终工具逻辑分析仪。

　　虽然这种渠道的数量长期以来被市场广泛接受，但它仍然适合今天的嵌入式系统吗?这对示波器制造商和嵌入式系统设计师来说是一个值得思考的问题。制造商必须知道它是否提供了客户实际需要并愿意付费购买的测试功能。设计师需要适合操作的工具。

　　思考这个问题促进了许多科研项目的实施，来自世界各地的嵌入式系统工程师正在进一步调查示波器通道的数量。最新的5系列MSO在许多地方都反映了这些研究的结果，将模拟通道的数量增加到6或8，并提供了8~64个数字通道。此外，数字通道也可以在运行过程中重新配置。

　　鉴于四通道MSO在过去几年取得了显著的成就，可以说，传统的数字模拟通道和数字通道可以完全满足大多数嵌入式设计师的需求，更准确地说，设计师试图使四通道足够。但大量的工程师(我们的研究是35%)声称，他们需要8个理想的模拟通道。

　　过去，当这些工程师需要超过4个模拟输入时，他们试图同时使用两个示波器。这种“连接”多个示波器的方法将带来许多挑战。为了同步采集，多个示波器必须在同一时间点触发，这不仅需要电缆(或双探头)，还需要创造性的触发设置。此外，很难比较两个显示屏上的数据，所以许多工程师从两个示波器中获取数据，然后使用计算机关闭波形进行评估。即使两个示波器模型完全相同，同步也需要很长时间，如果使用不同的示波器模型，也会有更多的问题。

　　在数字通道方面，事实证明，数量的减少和数量的增加一样重要。在某些情况下，许多工程师感到非常沮丧，因为他们被迫购买16个数字通道，而实际上只需要8个数字通道。在我们的研究中，大约75%的受访者声称他们想要的数字通道不是16个，有些人想要更多，有些人想要更少。

　　对于嵌入式系统设计师来说，灵活性比通道的数量更重要。我们的研究发现，79%的嵌入式工程师希望示波器“面向未来的需求”，具有多种功能，能够满足面临巨大压力的设计团队的各种需求。

　　当我们与嵌入式设计师讨论在哪个阶段需要更多的渠道和更高的灵活性时，最常见的答案是在系统级调试期间。当多个子系统开始集成时，多个处理器、多个电源、多个串行总线和多个I/O设备，系统级检查能力将变得至关重要。在传统的示波器调试方法中，工程师应多次使用两个或四个通道捕获数据，追溯信号路径，找出问题的根本原因。如今，许多系统需要处理多个传感器的输入，驱动多个驱动器，传统的调试方法可能会遇到许多问题。这些嵌入式计算系统包括传感器、加速器、处理能力和通信，以及物联网的不断发展(IoT)构成分布式智能设备。

　　我们的研究发现，嵌入式工程师的另一个痛点来自于当今系统中电源数量的激增。为了优化功耗、性能和速度，即使是相对简单的系统也可能有12V整体供电装置、多个5V电源、3.3V电源和1.8V电源。检查和调试这些电源的启闭顺序，特别是与电路板上其他控制信号或状态信号的关系相比，需要更多的通道和测试。

　　一些有创意的工程师报告说，他们使用数字MSO通道上的可变阈值来检查电源顺序。在这种情况下，他们将数字通道的阈值设置为略低于电源的标称电压，并使用该设置来生成电源、复位线、中断、状态线等的“时序图”。该方法有一个明显的缺陷，即电源表示为二进制波形，忽略了信号的模拟特性。大多数工程师更喜欢使用模拟通道来进行这种测试和调试。

　　对于许多应用程序来说，四个模拟通道/16个数字通道的传统配置可能就足够了。但如果我们遇到新的问题，我们肯定会遇到新的问题，我们仍然知道还有其他的选择。

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　　以上是多少通道适合混合信号示波器的相关介绍，如果您在使用中有其他问题，请登录安泰测试。